物理结构、逻辑结构

介质和信道

物理结构（介质）

物理连接方式、拓扑结构

拓扑结构的定义

采用拓扑学的方法抽象的网络结构，研究计算机网络中"点“和“线”构成的图形（的特性）。

拓扑结构分类

总线型、星型、环型、树型、网状型（不同的结构对传输的影响，优缺点）

总线型：所有计算机连接到一条共享总线。

优点：电缆长度短、布线简单、传输也简单（广播）（网络早期可以用）

缺点：故障易扩散、故障定位排除困难

冲突问题：节点同时发送，信号重叠。

星型：所有节点都联通中央节点

中央节点作用：联通功能只是转发、处理

优点：建网灵活（删除增加节点其他节点不受影响）、集中控制、除中间节点其他节点故障不易扩散

缺点：电缆长度长，布线难（中间节点位置影响其他节点）、依赖中央节点

环型：首尾相连的环型

单项传输（顺时针或逆时针）

需要节点删除发送的数据，不然就会一直传播下去

谁删除：A其他管理节点 B发送节点 C目的节点。不选目的节点：1.广播时多个目的节点 2.目的节点不存在；不选其他管理节点：协议变复杂

用发送方删除（但是会转一圈，效率低）

树型结构

一般和其他结构结合，如星型树

优点：分层，有一定的容错性

缺点：依赖上层（集中式控制）

网状结构

没有清晰的结构的拓扑结构被笼统的称为网状拓扑

优点：可靠性高

缺点：1.规模大，节点多，通信经过多个节点转发效率低。2.线路冗余大

 

选择结构的考虑：1.传输介质 2.介质访问控制方法 3.费用，灵活，可靠性

 

拓扑结构选择和介质选择相关和传输技术也相关

如总线使用光纤，光的单向传播特性因此光纤需要双总线；如星型需使用有源星型结构，每个节点和中间节点有两条介质相连。（价格昂贵）

环型也是单向传播所以使用光纤很合适（注意也是双向环）

 

逻辑结构（信道）

信道连接方式、数据传输方式

介质适合怎么样传输，拓扑结构适合怎么传输，上层要求我们怎么传。

广播式

特点

所有计算机共享一条通信信道（区别于总线型共享的物理介质）

任何计算机其他计算机可以直接接受（不需要转发）

两个计算机同时发送回冲突

没有秘密可言，不安全了

解决冲突：

1.仲裁者，预约机制保证只有一个节点发送，局域网不愿意用？因为违背简单原则，需要协商，传输效率低；入网时延增加，一个人发言也要协商

2.自由发言（必然发生冲突）：讲前先听、边讲边听（解决冲突）（1.冲突后别人停后立即说，可能再次冲突，延迟一段时间再说，冲突率低但入网时延增加）

点到点式

广域网若广播的话，节点多的话，传播信号多，冲突多（冲突会传输失败，重传影响性能）。会有多个副本，占用带宽。

 

特点

一条线路连接两个网络互连设备（点到点）

传输经过多个节点转接

多条链路选择

解决的核心问题

1.路由选择问题（路由表，怎么存？表数据量大占用资源多，若用辅助存储有问调入调出问题；怎么组织，建立表？每个节点都知道其他节点在哪里，会新增，删除节点）

路由表指明下一个节点的位置；给出的位置可能不是具体节点，而是一个更大的范围（目的网络或范围（压缩了路由表，不用存储所有节点信息））。

每个节点若存储所有节点信息信息量太大，可以存储范围网；根据网络变化情况动态生成路由表，还要尽可能压缩规模，分层组织，提高转发效率。

2.需要存储转发

 

集线器：

　　广播传输

　　优点：实现简单、便宜、转发时延短

　　缺点：广播的缺点（带宽利用率低等），节点的速率必须相同，不然会丢失（交换机可以不同）；广播网络的跨度不能太大（需要检测数据是否到达目的地）

 

交换机 ：

　　点到点传输

　　优点：安全，网络跨度相对大，全双工（需要缓存）

　　设备相对复杂（路由选择；路由表，生成，维护更新）

　　一张表记录对应关系，交换机的某个端口和目的地址对应表

　　初始时是空表，找不到目的节点会广播（有线广播）；自学习生成表（连接过就记录）

 

网卡普通模式（大多数，只传送目的地址是自己的数据），混杂模式（接收到就传输）

 

国际标准化组织

ISO

ITU 国际电信组织（早起CCITT）

因特网标准化组织